特許 6356002 ハイブリッド式作業機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6356002

(24)【登録日】2018年6月22日

(45)【発行日】2018年7月11日

(54)【発明の名称】ハイブリッド式作業機

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/00 20060101AFI20180702BHJP

   E02F 9/20 20060101ALI20180702BHJP

【ＦＩ】

   E02F9/00 C

   E02F9/20 Z

【請求項の数】3

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2014-152864(P2014-152864)

(22)【出願日】2014年7月28日

(65)【公開番号】特開2016-30924(P2016-30924A)

(43)【公開日】2016年3月7日

【審査請求日】2016年12月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005522

【氏名又は名称】日立建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002457

【氏名又は名称】特許業務法人広和特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100079441

【弁理士】

【氏名又は名称】広瀬 和彦

(72)【発明者】

【氏名】太田 泰典

(72)【発明者】

【氏名】小島 貢

(72)【発明者】

【氏名】江川 秀二

(72)【発明者】

【氏名】東 祐司

【審査官】 田中 洋介

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１６５６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０７７５１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２４２７６９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２００９／１２５８３３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−０２６１４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１６９４６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−００５６２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１１１２８２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−２７０５５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／０１５７９８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｆ ９／００−９／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

作業装置が設けられた自走可能な車体と、該車体に設けられ油圧ポンプを駆動するエンジンと、該エンジンによって駆動されることにより電力を発電しまたは電力が供給されることにより前記エンジンの駆動を補助する第１の電動機と、該第１の電動機による発電電力を充電しまたは電力を放電する蓄電装置と、該蓄電装置から供給される電力により駆動されまたは回生動作によって発電した回生電力を前記蓄電装置に供給する第２の電動機と、前記第１の電動機の動作を制御する第１のインバータと、前記第２の電動機の動作を制御する第２のインバータとを備えてなるハイブリッド式作業機において、
前記第１のインバータと前記第２のインバータとは、前記蓄電装置が取付けられる位置とは異なる位置で前記車体に弾性支持された支持ブラケットに取付けられる構成とされ、
前記第１のインバータと前記第２のインバータとは、該第１のインバータと該第２のインバータとを冷却する冷却媒体が流通する接続管路により接続され、
前記支持ブラケット、前記第１のインバータ、前記第２のインバータ、および前記接続管路は、組立体として構成され、
前記第１のインバータと前記第２のインバータのうちいずれか一方のインバータには、該第１のインバータと該第２のインバータとを冷却するための冷却媒体を前記一方のインバータ内に流入させる流入管路が接続され、他方のインバータには、該第１のインバータと該第２のインバータとを冷却した前記冷却媒体を流出する流出管路が接続され、
前記第１のインバータと前記第２のインバータとには、それぞれ複数本のケーブルが接続され、
前記支持ブラケットには、前記複数本のケーブルをそれぞれ固定するケーブル固定具を設けると共に、前記流入管路と前記流出管路とをそれぞれ固定する管路固定具が設けられていることを特徴とするハイブリッド式作業機。

【請求項2】

前記第１のインバータと前記第２のインバータとは、共通な部品で構成された同一形状のインバータであり、
前記支持ブラケットは、上，下方向の下側に位置して前記第１のインバータと前記第２のインバータとのうちいずれか一方のインバータが取付けられる下側取付部と、該下側取付部よりも上側に位置して他方のインバータが取付けられる上側取付部とにより構成されてなる請求項１に記載のハイブリッド式作業機。

【請求項3】

前記第１のインバータと前記第２のインバータとは、共通な部品で構成された同一形状のインバータであり、
前記支持ブラケットは、上面側に前記第１のインバータと前記第２のインバータとのうちいずれか一方のインバータが取付けられ、下面側に他方のインバータが前記一方のインバータに対して上，下方向に反転させた状態で取付けられる取付部を有する構成としてなる請求項１に記載のハイブリッド式作業機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、油圧ショベル、ホイール式油圧ショベル等の作業機に関し、特に、動力源としてエンジンと電動機（電動モータ）とを併用したハイブリッド式作業機に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、建設現場等で用いられる作業機の代表例としての油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体とにより車体が構成され、上部旋回体の前側には、掘削作業等の作業を行う作業装置が取付けられている。

【0003】

一方、油圧ショベル等の作業機として、エンジンと電動機とを併用したハイブリッド式作業機が知られている。このハイブリッド式作業機は、エンジンと、エンジンによって駆動されることにより電力を発電しまたは蓄電装置から電力が供給されることによりエンジンの駆動を補助するアシスト発電モータと、アシスト発電モータによる発電電力を充電しまたは電力を放電する蓄電装置と、アシスト発電モータの動作を制御するインバータとを備えて構成されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２００８／０１５７９８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上述した従来技術によるハイブリッド式作業機では、蓄電装置とインバータとを一体化した電子ユニットとしている。このため、蓄電装置またはインバータを交換するときには、蓄電装置とインバータとの両方を一体のまま車体から取外さなければならない。この場合、蓄電装置やインバータには、複数のケーブルや管路等が取付けられているので、これらの取外し作業が必要になる。これにより、交換作業が面倒であり、交換作業の作業性が低下するという問題がある。

【0006】

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、インバータをコンパクトに搭載すると共に、インバータの着脱作業を容易化できるようにしたハイブリッド式作業機を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決するため本発明は、作業装置が設けられた自走可能な車体と、該車体に設けられ油圧ポンプを駆動するエンジンと、該エンジンによって駆動されることにより電力を発電しまたは電力が供給されることにより前記エンジンの駆動を補助する第１の電動機と、該第１の電動機による発電電力を充電しまたは電力を放電する蓄電装置と、該蓄電装置から供給される電力により駆動されまたは回生動作によって発電した回生電力を前記蓄電装置に供給する第２の電動機と、前記第１の電動機の動作を制御する第１のインバータと、前記第２の電動機の動作を制御する第２のインバータとを備えてなるハイブリッド式作業機に適用される。

【0008】

請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記第１のインバータと前記第２のインバータとは、前記蓄電装置が取付けられる位置とは異なる位置で前記車体に弾性支持された支持ブラケットに取付けられる構成とされ、前記第１のインバータと前記第２のインバータとは、該第１のインバータと該第２のインバータとを冷却する冷却媒体が流通する接続管路により接続され、前記支持ブラケット、前記第１のインバータ、前記第２のインバータ、および前記接続管路は、組立体として構成され、前記第１のインバータと前記第２のインバータのうちいずれか一方のインバータには、該第１のインバータと該第２のインバータとを冷却するための冷却媒体を前記一方のインバータ内に流入させる流入管路が接続され、他方のインバータには、該第１のインバータと該第２のインバータとを冷却した前記冷却媒体を流出する流出管路が接続され、前記第１のインバータと前記第２のインバータとには、それぞれ複数本のケーブルが接続され、前記支持ブラケットには、前記複数本のケーブルをそれぞれ固定するケーブル固定具を設けると共に、前記流入管路と前記流出管路とをそれぞれ固定する管路固定具が設けられていることにある。

【0009】

請求項２の発明は、前記第１のインバータと前記第２のインバータとは、共通な部品で構成された同一形状のインバータであり、前記支持ブラケットは、上，下方向の下側に位置して前記第１のインバータと前記第２のインバータとのうちいずれか一方のインバータが取付けられる下側取付部と、該下側取付部よりも上側に位置して他方のインバータが取付けられる上側取付部とにより構成されたことにある。

【0010】

請求項３の発明は、前記第１のインバータと前記第２のインバータとは、共通な部品で構成された同一形状のインバータであり、前記支持ブラケットは、上面側に前記第１のインバータと前記第２のインバータとのうちいずれか一方のインバータが取付けられ、下面側に他方のインバータが前記一方のインバータに対して上，下方向に反転させた状態で取付けられる取付部を有する構成としたことにある。

【発明の効果】

【0013】

請求項１の発明によれば、第１のインバータと第２のインバータとを蓄電装置が取付けられる位置とは異なる位置で支持ブラケットに取付けられている。このため、第１，第２のインバータを車体上に支持ブラケットを介してコンパクトに搭載することができる。これと共に、第１，第２のインバータおよび蓄電装置の交換作業の作業性を向上することができる。また、支持ブラケットは、第１，第２のインバータを纏めて車体上に弾性支持することができるため、第１のインバータと第２のインバータとにそれぞれ防振部材を設ける必要がない。これにより、組立性を向上できると共に、コストを低減することができる。また、支持ブラケット、第１のインバータ、第２のインバータ、接続管路を組立体として構成しているので、これらの部材の取扱い性（取扱い易さ）を向上できる。これにより、第１，第２のインバータを車体上へ組付ける作業や取外し作業の作業性を向上することができる。また、ケーブルや流入管路、流出管路を支持ブラケットに固定しているので、車体に弾性支持される支持ブラケットが振動しても、それぞれのケーブルや流入管路、流出管路に外力（第１のインバータや第２のインバータから外れる方向の力）が加わることを低減できる。これにより、ケーブルや流入管路、流出管路が第１，第２のインバータから抜け落ちることを抑制することができるので、建設機械の信頼性、安定性を向上することができる。

【0014】

請求項２の発明によれば、支持ブラケットを上，下の階層構造とすることにより、第１のインバータと第２のインバータとは、上，下方向に積層（並列）した状態で取付けられている。これにより、第１，第２のインバータを車体上によりコンパクトに搭載することができる。

【0015】

請求項３の発明によれば、共通な部品で構成された同一形状の第１のインバータと第２のインバータとを上，下方向に反転させた状態で取付部に取付けているので、第１のインバータと第２のインバータとを取付部に取付けた状態で、これら３部材全体の重心位置を、取付部のほぼ中央部に位置させることができる。これにより、第１，第２のインバータを安定的に車体上に取付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の第１の実施の形態によるハイブリッド式作業機としての油圧ショベルを示す正面図である。

【図2】旋回フレームに搭載されたエンジン、蓄電装置、アシスト発電モータ、旋回電動モータ、第１のインバータ、第２のインバータ等を、単純化した冷却系統と電気系統と共に示す平面図である。

【図3】旋回フレーム、蓄電装置、インバータユニット等を示す拡大平面図である。

【図4】図３中のインバータユニットを拡大して示す拡大平面図である。

【図5】旋回フレーム、前仕切板、蓄電装置、インバータユニット等を示す斜視図である。

【図6】図５中の旋回フレームからインバータユニット、ケーブル、流入管路を取外した状態を示す斜視図である。

【図7】インバータユニットを示す正面図である。

【図8】インバータユニットを示す斜視図である。

【図9】図８中のインバータユニットの分解斜視図である。

【図10】油圧ショベルの油圧系統と電気系統を示すブロック図である。

【図11】第２の実施の形態によるインバータユニットを図７と同様の位置からみた正面図である。

【図12】図１１中のインバータユニットの分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明に係るハイブリッド式作業機の実施の形態を、油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

【0020】

図１ないし図１０は、本発明の第１の実施の形態を示している。図１において、１はハイブリッド式作業機の代表例としてのハイブリッド式の油圧ショベルを示している。油圧ショベル１の車体は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３とにより構成されている。上部旋回体３の前側には作業装置４が俯仰動可能に設けられ、この作業装置４を用いて土砂の掘削作業等を行うことができる。

【0021】

下部走行体２は、左，右のサイドフレーム２Ａ（左側のみ図示）を有するトラックフレームと、各サイドフレーム２Ａの前，後方向（長さ方向）の一側に設けられた駆動輪２Ｂと、前，後方向の他側に設けられた遊動輪２Ｃと、駆動輪２Ｂと遊動輪２Ｃとに巻回された履帯２Ｄとにより構成されている。左，右の駆動輪２Ｂは、左，右の走行油圧モータ２Ｅ，２Ｆ（図１０参照）によって駆動され、履帯２Ｄを周回駆動させることにより油圧ショベル１を走行させるものである。

【0022】

作業装置４は、後述する旋回フレーム５の前部側に俯仰動可能に取付けられたブーム４Ａと、該ブーム４Ａの先端側に回動可能に取付けられたアーム４Ｂと、該アーム４Ｂの先端側に回動可能に取付けられたバケット４Ｃと、これらを駆動する油圧シリンダからなるブームシリンダ４Ｄ、アームシリンダ４Ｅ、バケットシリンダ４Ｆとにより構成されている。

【0023】

上部旋回体３は、ベースとなる旋回フレーム５と、該旋回フレーム５上に搭載された後述のキャブ６、カウンタウエイト７、エンジン８、油圧ポンプ９、アシスト発電モータ１２、熱交換装置１３、蓄電装置２５、旋回モータ２７、インバータユニット３１等を含んで構成されている。

【0024】

ここで、図５に示すように、旋回フレーム５は、厚肉な平板状に形成され前，後方向に延びた底板５Ａと、該底板５Ａ上に立設され左，右方向で対面しつつ前，後方向に延びた左縦板５Ｂおよび右縦板５Ｃと、左縦板５Ｂから左側方に張出して設けられた複数の左張出しビーム５Ｄと、右縦板５Ｃから右側方に張出して設けられた複数の右張出しビーム５Ｅと、各左張出しビーム５Ｄの先端側に固着され前，後方向に延びた左サイドフレーム５Ｆと、各右張出しビーム５Ｅの先端側に固着され前，後方向に延びた右サイドフレーム５Ｇとにより大略構成されている。

【0025】

旋回フレーム５の前部左側には、運転室を画成するキャブ６が設けられている。キャブ６内には、オペレータが着席する運転席が設けられ、運転席の周囲には走行用の操作レバー、作業用の操作レバー（いずれも図示せず）が設けられている。一方、旋回フレーム５の後端側には、作業装置４との重量バランスをとるためのカウンタウエイト７が設けられている。

【0026】

８はカウンタウエイト７の前側に位置して旋回フレーム５の後側に配設されたエンジンを示している。エンジン８は、クランク軸（図示せず）の軸線が左，右方向に延在する横置き状態で、旋回フレーム５上に搭載されている。エンジン８の左，右方向の一側となる右側には、後述の油圧ポンプ９とアシスト発電モータ１２とが取付けられている。一方、エンジン８の左，右方向の他側となる左側（油圧ポンプ９とは反対側）には、吸込式の冷却ファン８Ａが取付けられている。冷却ファン８Ａは、エンジン８によって回転駆動されることにより後述の左後側ドア２４に形成された吸気口２４Ａから外気を吸込み、この外気を冷却風Ｆとして後述の熱交換装置１３等に供給するものである。

【0027】

９はエンジン８の右側（出力側）に取付けられた油圧ポンプを示している。この油圧ポンプ９は、エンジン８によって駆動されることにより、油圧ショベル１に搭載された左，右の走行油圧モータ２Ｅ，２Ｆ、各シリンダ４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ、後述する旋回油圧モータ２８等の各種の油圧アクチュエータに向けて作動用の圧油を吐出するものである。油圧ポンプ９の前側には作動油タンク１０が設けられ、該作動油タンク１０は、油圧アクチュエータに供給される作動油を貯溜している。そして、複数の方向制御弁の集合体からなるコントロールバルブ１１（図１０参照）は、キャブ６内に配置された操作レバーの操作に応じて、油圧ポンプ９から各種の油圧アクチュエータに供給される圧油の方向を制御する。

【0028】

１２は油圧ポンプ９と共にエンジン８の右側に取付けられた第１の電動機としてのアシスト発電モータ（発電電動機）を示している。このアシスト発電モータ１２は、エンジン８によって駆動されることにより発電し、または後述する蓄電装置２５から電力が供給されることによりエンジン８の駆動を補助（アシスト）するものである。即ち、アシスト発電モータ１２は、エンジン８によって駆動されることにより発電する発電機としての機能と、後述の蓄電装置２５から供給される電力によりエンジン８の駆動を補助する電動機としての機能とを有している。

【0029】

１３はエンジン８の左側に位置して旋回フレーム５上に搭載された熱交換装置を示している。図３に示すように、熱交換装置１３は、旋回フレーム５上に取付けられる支持枠体１４と、該支持枠体１４に組付けられたインタクーラ１５、エンジン用ラジエータ１６、オイルクーラ１７、エアコンコンデンサ１８、燃料クーラ１９、ハイブリッド機器用ラジエータ２０等からなる１つのユニットとして構成されている。

【0030】

ここで、支持枠体１４は、熱交換装置１３の前側（キャブ６側）に配置され、左，右方向に延びると共に上，下方向に延びる前仕切板１４Ａと、カウンタウエイト７の左前面部に沿って熱交換装置１３の後側に配置され、左，右方向に延びると共に上，下方向に延びる後仕切板１４Ｂと、前，後の仕切板１４Ａ，１４Ｂの上部を連結するように前，後方向に延び、インタクーラ１５、エンジン用ラジエータ１６、オイルクーラ１７の上部を覆う連結部材１４Ｃとを含んで構成されている。

【0031】

支持枠体１４には、ターボ過給機によって圧縮された空気（圧縮空気）を冷却するインタクーラ１５と、エンジン冷却水を冷却するエンジン用ラジエータ１６と、作動油を冷却するオイルクーラ１７と、空気調和装置（エアコン）用の冷媒を冷却するエアコンコンデンサ１８と、燃料を冷却する燃料クーラ１９とが組付けられている。

【0032】

さらに、図２、図３に示すように、支持枠体１４には、ハイブリッド機器用の冷却媒体となるハイブリッド機器用冷却水を冷却するハイブリッド機器用ラジエータ２０が組付けられている。ハイブリッド機器用冷却水は、ハイブリッド機器を構成する後述の蓄電装置２５、第１，第２のインバータ４６，５５、旋回電動モータ２９を冷却するものである。即ち、図２に矢印を付して示すように、ハイブリッド機器用ラジエータ２０で冷却されたハイブリッド機器用冷却水は、ポンプ２０Ａにより蓄電装置２５に供給され、第１，第２のインバータ４６，５５、旋回電動モータ２９を介してハイブリッド機器用ラジエータ２０に環流する。なお、アシスト発電モータ１２は、エンジン冷却水により冷却される。

【0033】

熱交換装置１３は、冷却ファン８Ａによって吸込まれた外気（冷却風Ｆ）が、ハイブリッド機器用ラジエータ２０、エアコンコンデンサ１８、燃料クーラ１９、インタクーラ１５、エンジン用ラジエータ１６、オイルクーラ１７に供給されることにより、ハイブリッド機器用冷却水、圧縮空気、エンジン冷却水、作動油、エアコン用の冷媒、燃料を冷却するものである。

【0034】

２１はカウンタウエイト７の前側に位置して旋回フレーム５上に設けられた建屋カバーを示し、該建屋カバー２１は、エンジン８、油圧ポンプ９、アシスト発電モータ１２、熱交換装置１３等を覆うものである。ここで、図１に示すように、建屋カバー２１の上側は、上面板２２とエンジンカバー２２Ａとによって構成されている。建屋カバー２１の左側は、キャブ６の後側に配設された左前側ドア２３と、該左前側ドア２３とカウンタウエイト７との間に配設された左後側ドア２４とを含んで構成されている。左後側ドア２４には、外気を冷却風Ｆとして吸込む吸気口２４Ａが設けられている。

【0035】

左前側ドア２３は、後述の第１，第２のインバータ４６，５５のメンテナンス等を行うときに開閉するものである。左後側ドア２４は、熱交換装置１３のメンテナンス等を行うときに開閉するものである。一方、建屋カバー２１の右側は、作動油タンク１０とカウンタウエイト７との間に配設された右側ドア（図示せず）によって構成されている。

【0036】

２５は電力を充電しまたは放電する蓄電装置を示し、該蓄電装置２５は、熱交換装置１３に供給される冷却風Ｆの流れ方向において熱交換装置１３よりも上流側に配置されている。蓄電装置２５は、例えばリチウムイオン電池を用いて構成され、旋回フレーム５上に取付けられている。この蓄電装置２５は、アシスト発電モータ１２が発電した電力と、上部旋回体３の旋回減速動作（回生動作）によって後述の旋回電動モータ２９が発電した回生電力とを充電（蓄電）し、または充電された電力をアシスト発電モータ１２や旋回電動モータ２９に放電（給電）するものである。

【0037】

なお、蓄電装置２５は、リチウムイオン電池以外にも、例えば電気二重層のキャパシタを用いることもできる。蓄電装置２５にキャパシタを用いる場合には、蓄電装置２５と蓄電装置用ケーブル５１，６０（直流母線）との間にチョッパを接続して設け、該チョッパによって直流母線の電圧を一定に保持するのが好ましい。

【0038】

ここで、図３、図５に示すように、蓄電装置２５は、内部に複数のバッテリモジュールが収容された直方体状のケーシング２５Ａと、該ケーシング２５Ａよりも小型の箱体からなりケーシング２５Ａ上に取付けられた接続箱（ジャンクションボックス）２５Ｂとを含んで構成されている。ケーシング２５Ａには、冷却水が流通するウォータジャケット（図示せず）が形成されている。

【0039】

接続箱２５Ｂは、後述する第１，第２のインバータ４６，５５から延びる蓄電装置用ケーブル５１，６０と蓄電装置２５の端子との間を接続するもので、その内部には、後述する制御装置６３からの信号（指令信号）に基づいて蓄電装置２５の充電、放電を制御する制御部２５Ｃ等の電気回路（図示せず）が収容されている。

【0040】

ここで、接続箱２５Ｂの前側面２５Ｂ１には、第１のケーブル接続口２５Ｄと第２のケーブル接続口２５Ｅとが左，右方向に並んで設けられている。後述するように、第１のケーブル接続口２５Ｄには、第１のインバータ４６との間を接続する蓄電装置用ケーブル５１が接続される。第２のケーブル接続口２５Ｅには、第２のインバータ５５との間を接続する蓄電装置用ケーブル６０が接続される。

【0041】

また、後側面２５Ｂ２の左，右方向の中間部には、後方に向けて張出す張出し部２５Ｂ３が設けられている。張出し部２５Ｂ３には、蓄電装置２５と第１，第２のインバータ４６，５５との間を通電しまたは遮断するディスコネクトスイッチ２６が設けられている。オペレータや整備員（サービスマン）等は、ディスコネクトスイッチ２６を操作することにより、例えばメンテナンス作業時等に蓄電装置２５からアシスト発電モータ１２や後述の旋回電動モータ２９に対する給電を手動で停止させることができる。

【0042】

２７は旋回フレーム５の中央部に設けられた旋回モータを示し、該旋回モータ２７は、下部走行体２に対して上部旋回体３を旋回させるものである。ここで、図１０に示すように、旋回モータ２７は、油圧ポンプ９から吐出する圧油によって駆動される旋回油圧モータ２８と、該旋回油圧モータ２８に付設された後述の旋回電動モータ２９とにより構成されている。

【0043】

２９は第２の電動機としての旋回電動モータを示し、該旋回電動モータ２９は、旋回油圧モータ２８と協働して下部走行体２上で上部旋回体３を旋回させるものである。旋回電動モータ２９の外殻をなすケーシングには、冷却水が流通するウォータジャケット（いずれも図示せず）が形成されている。ここで、旋回電動モータ２９は、蓄電装置２５に充電された電力が供給されることにより駆動され、上部旋回体３を旋回させる。また、旋回電動モータ２９は、上部旋回体３が旋回減速したときの回生動作によって回生電力を発電し、この回生電力を蓄電装置２５に供給する。

【0044】

即ち、旋回電動モータ２９は、後述の旋回電動モータ用ケーブル５９を介して蓄電装置２５から電力が供給されることにより上部旋回体３を旋回させる電動機としての機能と、上部旋回体３の旋回減速時に上部旋回体３の運動エネルギを電気エネルギに変換する発電機としての機能とを有している。旋回電動モータ２９が発電した回生電力は、旋回電動モータ用ケーブル５９を介して蓄電装置２５に供給され、蓄電装置２５の充電が行われる。

【0045】

３０はキャブ６の後側に形成されたユーティリティ室を示している。該ユーティリティ室３０は、建屋カバー２１を構成する上面板２２および左前側ドア２３と、熱交換装置１３の支持枠体１４を構成する前仕切板１４Ａとによって画成されている。ここで、ユーティリティ室３０の下側は、後述の床板３２によって閉塞され、該床板３２上には、後述のインバータ組立体３６が取付けられている。

【0046】

次に、ユーティリティ室３０内に配設されたインバータユニット３１について説明する。

【0047】

図６ないし図９に示すように、インバータユニット３１は、後述の第１のインバータ４６と第２のインバータ５５とを一体的にユニット化したものである。そして、インバータユニット３１は、後述の床板３２と、防振部材３５と、インバータ組立体３６とにより構成されている。

【0048】

３２は旋回フレーム５の一部を構成すると共に、ユーティリティ室３０の下側を閉塞する床板で、該床板３２は、インバータユニット３１のベースとなるものである。図４、図５に示すように、床板３２は、左縦板５Ｂと左サイドフレーム５Ｆとの間でユーティリティ室３０の下側を閉塞する底板面部３２Ａと、該底板面部３２Ａの外周縁から上向きに折曲げられた外枠部３２Ｂとにより全体として矩形なトレー状に形成されている。

【0049】

図８に示すように、底板面部３２Ａには、該底板面部３２Ａから上方に向けて立上る台座３３が左，右方向に間隔をもって２個設けられている。各台座３３の上面３３Ａには、前，後方向に並んで後述の防振部材３５が２個ずつ設けられている。さらに、底板面部３２Ａの４個の角隅部には、それぞれボルト挿通孔３２Ｃが設けられている。このボルト挿通孔３２Ｃに挿通したボルト３４を、底板５Ａや左サイドフレーム５Ｆに設けられた床板取付部（図示せず）に螺合することにより、床板３２が旋回フレーム５に取付けられる構成となっている。

【0050】

３５は台座３３の上面３３Ａに設けられた複数個の防振部材を示し、該防振部材３５は、後述の支持ブラケット３７を旋回フレーム５に対して弾性支持することにより、上部旋回体３の振動が直接的に第１，第２のインバータ４６，５５に伝わるのを抑えるものである。防振部材３５は、各台座３３の上面３３Ａに前，後方向に間隔をもって２個ずつ設けられている。

【0051】

そして、防振部材３５は、ゴム等の可撓性材料（弾性材料）を用いて形成され台座３３の上面３３Ａに取付けられた弾性体３５Ａと、略楕円形状の板材を用いて形成され弾性体３５Ａの上面に取付けられた支持ブラケット取付部３５Ｂとにより構成されている。支持ブラケット取付部３５Ｂの前，後方向の両端側には、後述のインバータ組立体３６を防振部材３５に取付けるボルト４２を挿通するボルト挿通孔３５Ｂ１が設けられている。

【0052】

３６は、防振部材３５上に弾性支持される組立体としてのインバータ組立体を示している。インバータ組立体３６は、後述の支持ブラケット３７、第１のインバータ４６、第２のインバータ５５、接続管路５４により構成され、これらを１つの組立体としてサブアッセンブリ化したものである。このように、第１のインバータ４６と第２のインバータ５５とを支持ブラケット３７を用いてサブアッセンブリ化しているので、第１，第２のインバータ４６，５５の組立性を向上することができる。また、第１，第２のインバータ４６，５５を共通の防振部材３５上に支持することができるので、コストを低減することができる。

【0053】

３７は防振部材３５上に取付けられた支持ブラケットを示し、該支持ブラケット３７は、第１のインバータ４６と第２のインバータ５５とをまとめて支持するものである。これにより、第１のインバータ４６と第２のインバータ５５は、車体（旋回フレーム５）に対して、単一の支持ブラケット３７を用いて一纏めに弾性支持されている。即ち、図６ないし図９に示すように、支持ブラケット３７は、第１のインバータ４６と第２のインバータ５５とを上，下方向に並設して支持している。このために、支持ブラケット３７は、後述の下側取付部３８と上側取付部４３とにより構成されている。

【0054】

３８は上，下方向の下側に位置する下側取付部を示し、該下側取付部３８は、後述の第２のインバータ５５を取付けるものである。下側取付部３８は、床板３２の底板面部３２Ａの左，右方向に間隔をもって設けられた台座３３間に位置し、長方形状の板材からなる平板３８Ａと、該平板３８Ａの左，右方向の両端から上方に向けて立上る左，右の立上り板３８Ｂと、該左，右の立上り板３８Ｂの上端から左，右方向の外側（平板３８Ａとは反対側）に向けて延びる左，右のフランジ板３８Ｃとにより構成されている。

【0055】

平板３８Ａは、前，後方向の長さ寸法が台座３３の前，後方向の長さ寸法とほぼ同じ寸法に設定され、台座３３の上面３３Ａよりも下側に位置している。平板３８Ａには、後述の第２のインバータ５５を取付けるためのボルト５６が螺合する４個のめねじ孔（図示せず）が、例えば裏ナット、裏ねじ座等を用いて設けられている。

【0056】

また、平板３８Ａの後端側で左，右方向の一側となる左側には、後述の流入管路５３を固定する管路固定具としての流入管路固定突片３９Ａと、後述の流出管路６２を固定する管路固定具としての流出管路固定突片３９Ｂとが設けられている（図４参照）。流入管路５３は、流入管路固定突片３９Ａに対してクランプ３９Ａ１を用いて固定されている。流出管路６２は、流出管路固定突片３９Ｂに対してクランプ３９Ｂ１を用いて固定されている。

【0057】

左，右の立上り板３８Ｂは、左，右方向で対面し、その高さ寸法は、後述の第２のインバータ５５の高さ寸法よりも大きく、床板３２の底板面部３２Ａから防振部材３５の支持ブラケット取付部３５Ｂの上面までの高さ寸法よりも若干小さく設定されている。また、左，右方向の他側となる右側の立上り板３８Ｂの前端側には、後述の接続管路５４が固定される接続管路固定突片４０が設けられている。接続管路５４は、接続管路固定突片４０に対してクランプ４０Ａを介して固定される。

【0058】

左側（一側）のフランジ板３８Ｃの前端側には、逆Ｕ字状に形成され、後述の蓄電装置用ケーブル６０を固定するケーブル固定具としての蓄電装置用ケーブル固定突片４１Ａが設けられている。蓄電装置用ケーブル６０は、蓄電装置用ケーブル固定突片４１Ａに対してクランプ４１Ａ１を介して固定される。また、右側（他側）のフランジ板３８Ｃの前端側には、該フランジ板３８Ｃから平板３８Ａに向けて斜め下向きに傾斜した板状に形成され、後述の旋回電動モータ用ケーブル５９を固定するケーブル固定具としての旋回電動モータ用ケーブル固定突片４１Ｂが設けられている。旋回電動モータ用ケーブル５９は、旋回電動モータ用ケーブル固定突片４１Ｂに対してクランプ４１Ｂ１を介して固定される。

【0059】

左，右のフランジ板３８Ｃには、防振部材３５の支持ブラケット取付部３５Ｂに設けられたボルト挿通孔３５Ｂ１に対応する位置にめねじ孔３８Ｃ１が設けられている。めねじ孔３８Ｃ１は、例えばフランジ板３８Ｃの上面側に表ナット、表ねじ座等を用いて形成されている。また、左，右のフランジ板３８Ｃには、めねじ孔３８Ｃ１とは異なる位置でめねじ孔３８Ｃ１よりも左，右方向の内側（立上り板３８Ｂ側）に、後述の上側取付部４３を取付けるためのボルト４５が螺合するめねじ孔３８Ｃ２が前，後方向に間隔をもって２個ずつ設けられている。めねじ孔３８Ｃ２は、例えばフランジ板３８Ｃの下面側に裏ナット、裏ねじ座等を用いて形成されている。

【0060】

下側取付部３８は、左，右のフランジ板３８Ｃを防振部材３５の支持ブラケット取付部３５Ｂ上に載置した状態で、支持ブラケット取付部３５Ｂの下面側からボルト４２をボルト挿通孔３５Ｂ１に挿通し、めねじ孔３８Ｃ１に螺合することにより防振部材３５上に取付けられる。

【0061】

この場合、左，右の立上り板３８Ｂの高さ寸法は、床板３２の底板面部３２Ａから防振部材３５の支持ブラケット取付部３５Ｂの上面までの高さ寸法よりも若干小さく設定されている。このため、平板３８Ａは、底板面部３２Ａに対して非接触状態、即ち、防振部材３５によって持上げられた状態となる（底板面部３２Ａに対して離間した状態となる）。これにより、下側取付部３８は、旋回フレーム５に対して防振部材３５により弾性支持される構成となっている。

【0062】

４３は下側取付部３８よりも上側に位置する上側取付部を示し、該上側取付部４３は、後述の第１のインバータ４６を取付けるものである。上側取付部４３は、下側取付部３８の左，右のフランジ板３８Ｃ間に延びる平板４３Ａと、該平板４３Ａの前，後方向の両端から上方に向けて突出した前，後の突出板４３Ｂとにより構成されている。

【0063】

平板４３Ａの左，右方向の長さ寸法は、下側取付部３８の左，右の立上り板３８Ｂ間の長さ寸法よりも若干大きく設定されている。そして、平板４３Ａには、後述の第１のインバータ４６を取付けるためのボルト４７が螺合する４個のめねじ孔（図示せず）が、裏ナット、裏ねじ座等を用いて設けられている。また、平板４３Ａの左，右方向の両端側には、下側取付部３８のフランジ板３８Ｃに設けられためねじ孔３８Ｃ２に対応する位置にボルト挿通孔４３Ａ１が設けられている。

【0064】

平板４３Ａの左端側（一端側）で前，後のボルト挿通孔４３Ａ１間には、逆Ｕ字状に形成され、後述の蓄電装置用ケーブル５１を固定するケーブル固定具としての蓄電装置用ケーブル固定突片４４Ａが設けられている。蓄電装置用ケーブル５１は、蓄電装置用ケーブル固定突片４４Ａに対してクランプ４４Ａ１を用いて固定される。

【0065】

また、前側の突出板４３Ｂの右端側（他端側）には、該突出板４３Ｂから上方に向けて突出し、上端を前方に向けて折曲げた逆Ｌ字状に形成され、後述のアシスト発電モータ用ケーブル５０を固定するケーブル固定具としてのアシスト発電モータ用ケーブル固定突片４４Ｂが設けられている。アシスト発電モータ用ケーブル５０は、アシスト発電モータ用ケーブル固定突片４４Ｂに対してクランプ４４Ｂ１を用いて固定される。

【0066】

上側取付部４３は、平板４３Ａを下側取付部３８のフランジ板３８Ｃ上に載置した状態で、平板４３Ａの上面側からボルト４５をボルト挿通孔４３Ａ１に挿通し、左，右のフランジ板３８Ｃのめねじ孔３８Ｃ２に螺合することにより下側取付部３８に取付けられる。この場合、上側取付部４３は、下側取付部３８を介して防振部材３５に弾性支持される。

【0067】

４６は上側取付部４３の平板４３Ａに取付けられた第１のインバータを示し、該第１のインバータ４６は、アシスト発電モータ１２の動作を制御するものである。第１のインバータ４６は、上側取付部４３の平板４３Ａに形成されためねじ孔にボルト４７を螺合することにより取付けられている。

【0068】

第１のインバータ４６の外殻をなすケーシングの前面４６Ａ側には、左，右方向に並んで第１のケーブル接続口４８と第２のケーブル接続口４９とが設けられている。左，右方向の他側となる右側に位置する第１のケーブル接続口４８には、アシスト発電モータ１２と第１のインバータ４６との間を接続するアシスト発電モータ用ケーブル５０（三相交流ケーブル）が着脱可能に取付けられる。

【0069】

また、アシスト発電モータ用ケーブル５０の途中部位は、上側取付部４３に設けられたアシスト発電モータ用ケーブル固定突片４４Ｂにクランプ４４Ｂ１を介して固定されている。これにより、アシスト発電モータ用ケーブル５０は、支持ブラケット３７と同じ振動系となり、該支持ブラケット３７に固定された第１のインバータ４６と共に振動する。これにより、アシスト発電モータ用ケーブル５０に対して、第１のケーブル接続口４８から抜こう（外そう）とする力が加わりにくくなり、アシスト発電モータ用ケーブル５０が第１のケーブル接続口４８から抜け落ちるのを抑制される。

【0070】

一方、左，右方向の一側となる左側に位置する第２のケーブル接続口４９には、蓄電装置２５と第１のインバータ４６との間を接続する蓄電装置用ケーブル５１（直流母線）が着脱可能に取付けられる。即ち、蓄電装置用ケーブル５１は、一端側が蓄電装置２５の接続箱２５Ｂに設けられた第１のケーブル接続口２５Ｄに取付けられ、他端側が第１のインバータ４６の第２のケーブル接続口４９に取付けられる。

【0071】

また、蓄電装置用ケーブル５１の途中部位は、上側取付部４３に設けられた蓄電装置用ケーブル固定突片４４Ａにクランプ４４Ａ１を用いて固定されている。これにより、蓄電装置用ケーブル５１は、第１のインバータ４６と同じ振動系となり、第２のケーブル接続口４９から抜け落ちるのを抑制される。

【0072】

そして、アシスト発電モータ１２の発電時には、第１のインバータ４６は、アシスト発電モータ１２による発電電力を直流電力に変換し、蓄電装置用ケーブル５１を通じて直流電力を蓄電装置２５に供給する。一方、アシスト発電モータ１２を電動機として駆動するときには、第１のインバータ４６は、蓄電装置用ケーブル５１を介して蓄電装置２５から供給される直流電力を三相交流電力に変換し、アシスト発電モータ用ケーブル５０を介して三相交流電力をアシスト発電モータ１２に供給する。

【0073】

第１のインバータ４６のケーシングの左面４６Ｂ側には、冷却管路コネクタ５２Ａが設けられている。冷却管路コネクタ５２Ａには、蓄電装置２５から流出したハイブリッド機器用冷却水を第１のインバータ４６のケーシング内に流入させる流入管路５３の下流端側が取付けられる。

【0074】

なお、流入管路５３は、蓄電装置２５と第１のインバータ４６との間を、ハイブリッド機器用冷却水の流通を可能に接続するもので、その上流端側は、蓄電装置２５に接続されている。また、流入管路５３の途中部位は、下側取付部３８に設けられた流入管路固定突片３９Ａにクランプ３９Ａ１を用いて固定されている。これにより、流入管路５３は、第１のインバータ４６と同じ振動系となり、冷却管路コネクタ５２Ａから抜け落ちるのを抑制される。

【0075】

一方、第１のインバータ４６のケーシングの右面４６Ｃ側には、冷却管路コネクタ５２Ｂが設けられている。冷却管路コネクタ５２Ｂには、第１のインバータ４６から流出したハイブリッド機器用冷却水を第２のインバータ５５に向けて流通させる接続管路５４の上流端側が取付けられる。また、接続管路５４の途中部位は、下側取付部３８に設けられた接続管路固定突片４０にクランプ４０Ａを用いて固定されている。接続管路５４は、第１のインバータ４６と第２のインバータ５５との間を、ハイブリッド機器用冷却水の流通を可能に接続するものである。

【0076】

第１のインバータ４６のケーシング内には、トランジスタ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等からなる複数のスイッチング素子が収容されている。各スイッチング素子のオン／オフは、制御部４６Ｄによって制御されるものである。また、制御部４６Ｄには、後述の制御装置６３との間を接続する後述の信号線６４Ｂが接続されている。また、第１のインバータ４６のケーシング内には、ハイブリッド機器用冷却水が流通するウォータジャケット（図示せず）が形成されている。このウォータジャケットは、冷却管路コネクタ５２Ａを介して流入管路５３と接続され、冷却管路コネクタ５２Ｂを介して接続管路５４と接続されている。

【0077】

５５は下側取付部３８の平板３８Ａに取付けられた第２のインバータを示し、該第２のインバータ５５は、旋回電動モータ２９の動作を制御するものである。第２のインバータ５５は、下側取付部３８の平板３８Ａに形成されためねじ孔にボルト５６を螺合することにより取付けられている。この場合、第２のインバータ５５は、第１のインバータ４６の直下側に位置している。

【0078】

ここで、第２のインバータ５５は、第１のインバータ４６と共通な部品で構成された同一形状のインバータである。この場合、同一形状は、完全に同一な形状のみを意味するものではなく、基本的な形状が同一であるという意味を含んで用いている。即ち、第１のインバータ４６の形状と第２のインバータ５５の形状との相違点を比較して、その相違点が微差であるもの、例えば第１のインバータ４６と第２のインバータ５５とを共通部品として用いる上での妨げとならないものも同一形状に含まれるものである。

【0079】

第２のインバータ５５の外殻をなすケーシングの前面５５Ａ側には、左，右方向に並んで第１のケーブル接続口５７と第２のケーブル接続口５８とが設けられている。左，右方向の他側となる右側に位置する第１のケーブル接続口５７には、旋回電動モータ２９と第２のインバータ５５との間を接続する旋回電動モータ用ケーブル５９（三相交流ケーブル）が着脱可能に取付けられる。

【0080】

また、旋回電動モータ用ケーブル５９の途中部位は、下側取付部３８に設けられた旋回電動モータ用ケーブル固定突片４１Ｂにクランプ４１Ｂ１を用いて固定されている。これにより、旋回電動モータ用ケーブル５９は、第２のインバータ５５と同じ振動系となるので、第１のケーブル接続口５７から抜け落ちるのを抑制されている。

【0081】

一方、左，右方向の一側となる左側に位置する第２のケーブル接続口５８には、蓄電装置２５と第２のインバータ５５との間を接続する蓄電装置用ケーブル６０（直流母線）が着脱可能に取付けられる。即ち、蓄電装置用ケーブル６０は、一端側が蓄電装置２５の接続箱２５Ｂに設けられた第２のケーブル接続口２５Ｅに取付けられ、他端側が第２のインバータ５５の第２のケーブル接続口５８に取付けられる。

【0082】

また、蓄電装置用ケーブル６０の途中部位は、下側取付部３８に設けられた蓄電装置用ケーブル固定突片４１Ａにクランプ４１Ａ１を用いて固定されている。これにより、蓄電装置用ケーブル６０は、第２のインバータ５５と同じ振動系となり、第２のケーブル接続口５８から抜け落ちるのを抑制される。

【0083】

そして、旋回電動モータ２９の発電時には、第２のインバータ５５は、旋回電動モータ２９による発電電力（回生電力）を直流電力に変換し、蓄電装置用ケーブル６０を通じて直流電力を蓄電装置２５に供給する。一方、旋回電動モータ２９を電動機として駆動するときには、第２のインバータ５５は、蓄電装置用ケーブル６０を介して蓄電装置２５から供給される直流電力を三相交流電力に変換し、旋回電動モータ用ケーブル５９を介して三相交流電力を旋回電動モータ２９に供給する。

【0084】

第２のインバータ５５のケーシングの左面５５Ｂ側には、冷却管路コネクタ６１Ａが設けられている。冷却管路コネクタ６１Ａには、第２のインバータ５５から流出したハイブリッド機器用冷却水を旋回電動モータ２９に向けて導く流出管路６２の上流端側が取付けられる。また、流出管路６２の途中部位は、下側取付部３８に設けられた流出管路固定突片３９Ｂにクランプ３９Ｂ１を用いて固定されている。これにより、流出管路６２は、第２のインバータ５５と同じ振動系となり、冷却管路コネクタ６１Ａから抜け落ちるのを抑制される。

【0085】

一方、第２のインバータ５５のケーシングの右面５５Ｃ側には、冷却管路コネクタ６１Ｂが設けられている。冷却管路コネクタ６１Ｂには、第１のインバータ４６から流出したハイブリッド機器用冷却水を第２のインバータ５５に向けて流通させる接続管路５４の下流端側が取付けられる。

【0086】

第２のインバータ５５のケーシング内には、トランジスタ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等からなる複数のスイッチング素子が収容されている。各スイッチング素子のオン／オフは、制御部５５Ｄによって制御されるものである。また、制御部５５Ｄには、後述の制御装置６３との間を接続する後述の信号線６４Ｃが接続されている。また、第２のインバータ５５のケーシング内には、ハイブリッド機器用冷却水が流通するウォータジャケット（図示せず）が形成されている。このウォータジャケットは、冷却管路コネクタ６１Ａを介して流出管路６２と接続され、冷却管路コネクタ６１Ｂを介して接続管路５４と接続されている。

【0087】

６３は蓄電装置２５、アシスト発電モータ１２、旋回電動モータ２９等の動作を制御する制御装置を示している。制御装置６３と蓄電装置２５の制御部２５Ｃは、信号線６４Ａを介して接続されている。制御装置６３と第１のインバータ４６の制御部４６Ｄは、信号線６４Ｂを介して接続されている。制御装置６３と第２のインバータ５５の制御部５５Ｄは、信号線６４Ｃを介して接続されている。

【0088】

制御装置６３は、蓄電装置２５の制御部２５Ｃに対して制御信号を出力することにより、蓄電装置２５による充電または放電を制御する。これに加えて、制御装置６３は、第１，第２のインバータ４６，５５の制御部４６Ｄ，５５Ｄに対して制御信号を出力することにより、アシスト発電モータ１２，旋回電動モータ２９の動作を制御する。

【0089】

本実施の形態によるハイブリッド式の油圧ショベル１は上述の如き構成を有するもので、次に、その動作について説明する。

【0090】

キャブ６に搭乗したオペレータがエンジン８を作動させると、エンジン８によって油圧ポンプ９とアシスト発電モータ１２が駆動される。これにより、油圧ポンプ９から吐出した圧油は、キャブ６内に設けられた操作レバー（図示せず）の操作に応じて、左，右の走行油圧モータ２Ｅ，２Ｆ、旋回油圧モータ２８、作業装置４のブームシリンダ４Ｄ，アームシリンダ４Ｅ，バケットシリンダ４Ｆに向けて吐出する。これにより、油圧ショベル１は、下部走行体２による走行動作、上部旋回体３の旋回動作、作業装置４による掘削作業等を行う。

【0091】

ここで、油圧ショベル１の作動時にエンジン８の出力トルクが油圧ポンプ９の駆動トルクよりも大きいときには、余剰トルクによってアシスト発電モータ１２が発電機として駆動される。これにより、アシスト発電モータ１２は交流電力を発生し、この交流電力は、第１のインバータ４６により直流電力に変換され、蓄電装置２５に蓄えられる。一方、エンジン８の出力トルクが油圧ポンプ９の駆動トルクよりも小さいときには、アシスト発電モータ１２は、蓄電装置２５からの電力によって電動機として駆動され、エンジン８による油圧ポンプ９の駆動を補助（アシスト）する。

【0092】

旋回電動モータ２９は、蓄電装置２５に充電された電力が供給されることにより駆動され、旋回油圧モータ２８と協働して下部走行体２上で上部旋回体３を旋回させる。また、旋回電動モータ２９は、上部旋回体３が旋回減速したときの回生動作によって交流電力（回生電力）を発電し、この交流電力は第２のインバータ５５により直流電力に変換され、蓄電装置２５に蓄えられる。

【0093】

このように、油圧ショベル１の作動時には、アシスト発電モータ１２、旋回電動モータ２９等が駆動されるので、アシスト発電モータ１２を制御する第１のインバータ４６、旋回電動モータ２９を制御する第２のインバータ５５が発熱して温度上昇する。また、蓄電装置２５は、油圧ショベル１の運転状況に応じて充電と放電を行うことにより発熱して温度上昇する。

【0094】

この場合、アシスト発電モータ１２は、エンジン用ラジエータ１６により冷却されたエンジン用冷却水により冷却される。一方、蓄電装置２５、第１のインバータ４６、第２のインバータ５５、旋回電動モータ２９は、ハイブリッド機器用ラジエータ２０により冷却されたハイブリッド機器用冷却水により冷却される。

【0095】

具体的には、図２に示すように、ハイブリッド機器用ラジエータ２０で冷却されたハイブリッド機器用冷却水は、ポンプ２０Ａにより蓄電装置２５、第１のインバータ４６、第２のインバータ５５、旋回電動モータ２９の順に循環される。即ち、蓄電装置２５から流出したハイブリッド機器用冷却水は、流入管路５３を通じて第１のインバータ４６に流入する。そして、第１のインバータ４６から流出したハイブリッド機器用冷却水は、接続管路５４を通じて第２のインバータ５５に流入する。第２のインバータ５５から流出したハイブリッド機器用冷却水は、流出管路６２を通じて旋回電動モータ２９に流入する。これにより、蓄電装置２５、第１のインバータ４６、第２のインバータ５５、旋回電動モータ２９は、適温に保たれる。

【0096】

ところで、上述した従来技術によるハイブリッド式作業機では、蓄電装置とインバータとを一体化した電子ユニットとしている。このため、蓄電装置またはインバータを交換するときには、蓄電装置とインバータとの両方を一体のまま車体から取外さなければならない。この場合、蓄電装置やインバータには、複数のケーブルや管路等が取付けられているので、これらの取外し作業を含む交換作業が面倒であり、交換作業の作業性が低下するという問題がある。

【0097】

そこで、本実施の形態では、第１のインバータ４６と第２のインバータ５５とを蓄電装置２５が取付けられる位置とは異なる位置で旋回フレーム５上に弾性支持された支持ブラケット３７に取付ける構成としている。具体的には、蓄電装置２５は、カウンタウエイト７の前側で熱交換装置１３の正面側（車体の左，右方向左側）に配置されている。これに対し、第１のインバータ４６と第２のインバータ５５とは、支持ブラケット３７に取付けられた状態で、蓄電装置２５から離間した位置、即ち、蓄電装置２５よりも前側に位置するユーティリティ室３０内に配設されている。この場合、第１のインバータ４６と第２のインバータ５５は、旋回フレーム５に対して１個の支持ブラケット３７を用いて一纏めに支持されている。

【0098】

これにより、第１，第２のインバータ４６，５５を旋回フレーム５上にコンパクトに搭載することができる。これと共に、第１，第２のインバータ４６，５５および蓄電装置２５の交換作業の作業性を向上することができる。しかも、支持ブラケット３７は、第１，第２のインバータ４６，５５を纏めて旋回フレーム５上に弾性支持しているので、第１のインバータ４６と第２のインバータ５５とにそれぞれ防振部材を設ける必要がない。これにより、組立性を向上できると共に、コストを低減することができる。

【0099】

さらに、支持ブラケット３７は、下側取付部３８と上側取付部４３とにより上，下の階層構造とし、下側取付部３８に第２のインバータ５５を取付け、上側取付部４３に第１のインバータ４６を取付ける構成としている。これにより、この面からも、第１，第２のインバータ４６，５５を旋回フレーム５上にコンパクトに搭載することができる。

【0100】

次に、第１のインバータ４６と第２のインバータ５５とを旋回フレーム５上に組付ける作業について説明する。

【0101】

まず、下側取付部３８の平板３８Ａ上に第２のインバータ５５をボルト５６により取付ける。また、上側取付部４３の平板４３Ａ上に第１のインバータ４６をボルト４７により取付ける。次に、上側取付部４３の平板４３Ａを下側取付部３８のフランジ板３８Ｃ上に載置して、ボルト４５を下側取付部３８のめねじ孔３８Ｃ２に螺合する。これにより、下側取付部３８と上側取付部４３とを一体にする。

【0102】

そして、接続管路５４の一端側（上流端側）を、第１のインバータ４６の冷却管路コネクタ５２Ｂに接続すると共に、接続管路５４の他端側（下流端側）を、第２のインバータ５５の冷却管路コネクタ６１Ｂに接続する。この場合、接続管路５４の途中部位は、クランプ４０Ａを用いて下側取付部３８の接続管路固定突片４０に固定する。これにより、インバータ組立体３６がサブアッセンブリとして組立てられる。

【0103】

このようにして組立てられたインバータ組立体３６は、ユーティリティ室３０に配設された床板３２の台座３３に設けられた防振部材３５に取付ける。即ち、下側取付部３８のフランジ板３８Ｃを防振部材３５上に載置して、ボルト４２を下側取付部３８のめねじ孔３８Ｃ１に螺合する。これにより、第１のインバータ４６と第２のインバータ５５とを旋回フレーム５上に組付けることができる。

【0104】

この場合、下側取付部３８の平板３８Ａは、下側取付部３８と防振部材３５との支点（取付点、支持点）よりも下側に位置している。これにより、インバータ組立体３６の重心高さを下側（低重心）にできる。より具体的には、インバータ組立体３６の重心高さを、防振部材３５の弾性体３５Ａの高さ位置とほぼ等しくできる。この結果、上部旋回体３（車体）の振動によるインバータ組立体３６の変位、例えば、インバータ組立体３６の支点（支持点）と重心の上，下方向の差に基づく揺動変位（回転変位）を抑制することができる。

【0105】

また、第１のインバータ４６の第１のケーブル接続口４８に取付けられるアシスト発電モータ用ケーブル５０は、上側取付部４３のアシスト発電モータ用ケーブル固定突片４４Ｂに固定され、第２のケーブル接続口４９に取付けられる蓄電装置用ケーブル５１は、上側取付部４３の蓄電装置用ケーブル固定突片４４Ａに固定される。一方、第２のインバータ５５の第１のケーブル接続口５７に取付けられる旋回電動モータ用ケーブル５９は、下側取付部３８の旋回電動モータ用ケーブル固定突片４１Ｂに固定され、第２のケーブル接続口５８に取付けられる蓄電装置用ケーブル６０は、蓄電装置用ケーブル固定突片４１Ａに固定される。

【0106】

さらに、第１のインバータ４６の冷却管路コネクタ５２Ａに取付けられる流入管路５３は、下側取付部３８の流入管路固定突片３９Ａに固定される。一方、第２のインバータ５５の冷却管路コネクタ６１Ａに取付けられる流出管路６２は、下側取付部３８の流出管路固定突片３９Ｂに固定される。即ち、第１，第２のインバータ４６，５５に接続される各種ケーブル（電力線、信号線、冷却ホース）は、いずれもその途中部位が支持ブラケット３７に対して固定される。

【0107】

これにより、それぞれのケーブル５０，５１，５９，６０や流入管路５３、流出管路６２は、第１，第２のインバータ４６，５５と同じ振動系となる。その結果、それぞれのケーブル５０，５１，５９，６０や流入管路５３、流出管路６２は、第１，第２のインバータ４６，５５から抜け落ちるのを抑制される。

【0108】

次に、第１のインバータ４６が故障、異常等の不調状態になった場合について説明する。

【0109】

即ち、第１のインバータ４６が不調状態になると、アシスト発電モータ１２によるエンジン８の補助（アシスト）を行うことができなくなり、油圧ショベル１の作業が大きく制限されるおそれがある。一方、第２のインバータ５５が不調状態になった場合は、旋回電動モータ２９による旋回補助や回生発電を行うことができなくなるが、旋回動作は旋回油圧モータ２８のみで行うことが可能であるため、油圧ショベル１の作業を継続することができる。

【0110】

そこで、本実施の形態では、第１のインバータ４６と第２のインバータ５５とは、共通な部品で構成された同一形状のインバータで構成している。これにより、優先度の高い第１のインバータ４６が不調状態となった場合に、第２のインバータ５５を第１のインバータ４６の換わりとして用いることができるようにしている。

【0111】

即ち、第２のインバータ５５の第１のケーブル接続口５７から旋回電動モータ用ケーブル５９を取外し、アシスト発電モータ用ケーブル５０を第２のインバータ５５の第１のケーブル接続口５７に取付ける。必要に応じて、図示しない信号線等も第１のインバータ４６から第２のインバータ５５に付け替える。そして、第２のインバータ５５を暫定的（臨時的）に第１のインバータとして用いることにより、ハイブリッド機能を全停止することなく、油圧ショベル１の作業を行うことができる。

【0112】

さらに、第１のインバータ４６の直下側に第２のインバータ５５が配設されているので、第２のインバータ５５の第１のケーブル接続口５７は、第１のインバータ４６の第１のケーブル接続口４８の直下側に位置している。従って、アシスト発電モータ用ケーブル５０の長さ寸法を変更することなく、第２のインバータ５５の第１のケーブル接続口５７に取付けることができる。

【0113】

かくして、本実施の形態によれば、第１のインバータ４６と第２のインバータ５５とを蓄電装置２５が取付けられる位置とは異なる位置で支持ブラケット３７に取付けられているので、第１，第２のインバータ４６，５５を旋回フレーム５上に支持ブラケット３７を介してコンパクトに搭載することができる。これと共に、第１，第２のインバータ４６，５５および蓄電装置２５の交換作業の作業性を向上することができる。

【0114】

また、支持ブラケット３７は、第１，第２のインバータ４６，５５を纏めて旋回フレーム５上に弾性支持することができるため、第１のインバータ４６と第２のインバータ５５とにそれぞれ防振部材を設ける必要がない。これにより、組立性を向上できると共に、コストを低減することができる。

【0115】

また、支持ブラケット３７を上，下の階層構造とすることにより、第１のインバータ４６と第２のインバータ５５とは、上，下方向に積層（並列）した状態で取付けられている。これにより、第１，第２のインバータ４６，５５を旋回フレーム５上によりコンパクトに搭載することができる。

【0116】

また、支持ブラケット３７、第１のインバータ４６、第２のインバータ５５、接続管路５４をインバータ組立体３６として構成しているので、これらの部材の取扱い性（取扱い易さ）を向上できる。これにより、第１，第２のインバータ４６，５５を旋回フレーム５上へ組付ける作業や取外し作業の作業性を向上することができる。

【0117】

さらに、ケーブル５０，５１，５９，６０や流入管路５３、流出管路６２を支持ブラケット３７に固定しているので、旋回フレーム５上に弾性支持される支持ブラケット３７が振動しても、それぞれのケーブル５０，５１，５９，６０や流入管路５３、流出管路６２に外力（第１のインバータ４６や第２のインバータ５５から外れる方向の力）が加わることを低減できる。これにより、ケーブル５０，５１，５９，６０や流入管路５３、流出管路６２が第１，第２のインバータ４６，５５から抜け落ちることを抑制することができるので、油圧ショベル１の信頼性、安定性を向上することができる。

【0118】

次に、図１１、図１２は、本発明の第２の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、上側取付部の上面側に第１のインバータを取付け、上側取付部の下面側に第２のインバータを取付けたことにある。なお、第２の実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。

【0119】

７１は下側取付部３８よりも上側に位置して該下側取付部３８と共に支持ブラケット３７を構成する取付部としての上側取付部を示している。上側取付部７１は、第１のインバータ４６と後述の第２のインバータ７２とを取付けるものである。上側取付部７１は、下側取付部３８の左，右のフランジ板３８Ｃ間に延びる平板７１Ａと、該平板７１Ａの前，後方向の両端から上方に向けて突出した前，後の突出板７１Ｂとにより構成されている。

【0120】

平板７１Ａの上面７１Ａ１側には、第１のインバータ４６がボルト４７により取付けられる。一方、平板７１Ａの下面７１Ａ２側には、後述の第２のインバータ７２がボルトにより取付けられる。そして、上側取付部７１は、下側取付部３８の左，右のフランジ板３８Ｃ上にボルト４５により取付けられる構成となっている。

【0121】

７２は上側取付部７１に取付けられた第２のインバータを示し、該第２のインバータ７２は、旋回電動モータ２９の動作を制御するものである。第２のインバータ７２は、第１のインバータ４６と共通な部品で構成された同一形状のインバータである。この場合、同一形状とは、完全に同一な形状のみを意味するものではなく、基本的な形状が同一であるという意味を含んで用いている。即ち、第１のインバータ４６の形状と第２のインバータ７２の形状との相違点を比較して、その相違点が微差であるもの、例えば第１のインバータ４６と第２のインバータ７２とを共通部品として用いる上での妨げとならないものも同一形状に含まれるものである。

【0122】

そして、第２のインバータ７２は、第１のインバータ４６に対して上，下方向で反転させた状態で、上側取付部７１の平板７１Ａの下面７１Ａ２側に取付けられる。第２のインバータ７２の外殻をなすケーシングの前面７２Ａ側には、左，右方向に並んで第１のケーブル接続口７３と第２のケーブル接続口７４とが設けられている（図１１参照）。

【0123】

左，右方向の左側（一側）に位置する第１のケーブル接続口７３には、旋回電動モータ２９と第２のインバータ７２との間を接続する旋回電動モータ用ケーブル５９（三相交流ケーブル）が着脱可能に取付けられる。一方、左，右方向の右側（他側）に位置する第２のケーブル接続口７４には、蓄電装置２５と第２のインバータ７２との間を接続する蓄電装置用ケーブル６０（直流母線）が着脱可能に取付けられる。

【0124】

この場合、例えば、第１，２のインバータ４６，７２の重心位置が左，右方向に偏っていても、この偏りを相殺することができる。即ち、例えば、第１のインバータ４６の重心位置が、第１のケーブル接続口４８側にあり、第２のインバータ７２の重心位置が、第１のケーブル接続口７３側にある場合でも、第２のインバータ７２が第１のインバータ４６に対して反転した状態で上側取付部７１に取付けられるため、これら３部材全体の重心位置を上側取付部７１のほぼ中央部にすることができる。

【0125】

さらに、上側取付部７１は、下側取付部３８のフランジ板３８Ｃ上に水平に取付けられているので、前記重心位置の高さ寸法を防振部材３５の取付け位置の高さ寸法とほぼ同じ高さにすることができる。これにより、第１のインバータ４６と第２のインバータ７２とを安定して旋回フレーム５上に取付けることができる。

【0126】

かくして、このように構成された第２の実施の形態においても、上述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第２の実施の形態では、共通な部品で構成された同一形状の第１のインバータ４６と第２のインバータ７２とを上，下方向に反転させた状態で上側取付部７１に取付けているので、第１のインバータ４６と第２のインバータ７２とを上側取付部７１に取付けた状態で、これら３部材全体の重心位置を、上側取付部７１のほぼ中央部に位置させることができる。これにより、第１，第２のインバータを安定的に旋回フレーム５上に取付けることができる。

【0127】

なお、上述した第１の実施の形態では、上側取付部４３に第１のインバータ４６を取付け、下側取付部３８に第２のインバータ５５を取付けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば上側取付部に第２のインバータを取付け、下側取付部に第１のインバータを取付けてもよい。

【0128】

また、上述した第２の実施の形態では、上側取付部７１の上面７１Ａ１側に第１のインバータ４６を取付け、上側取付部７１の下面７１Ａ２側に第２のインバータ７２を取付けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば上側取付部の上面側に第２のインバータを取付け、上側取付部の下面側に第１のインバータを取付けてもよい。

【0129】

また、上述した第２の実施の形態では、上側取付部７１を下側取付部３８に取付けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば下側取付部を省略して上側取付部を直接、防振部材上に取付けてもよい。

【0130】

また、上述した第１の実施の形態では、第２の電動機を旋回電動モータ２９とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば第２の電動機を油圧アクチュエータからの戻り油で回生電力を発電する油圧回生用の電動モータとしてもよい。このことは、第２の実施の形態についても同様である。

【0131】

また、上述した第１の実施の形態では、旋回モータ２７を旋回油圧モータ２８と旋回電動モータ２９とにより構成した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば旋回モータを旋回電動モータのみにより構成してもよい。このことは、第２の実施の形態についても同様である。

【0132】

また、上述した実施の形態では、ハイブリッド式作業機として、履帯２Ｄを備えたクローラ式の油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば車輪を備えたホイール式油圧ショベル、ホイールローダ、フォークリフト、ダンプトラック等の種々の作業機に広く適用することができる。

【符号の説明】

【0133】

１ 油圧ショベル（ハイブリッド式作業機）
２ 下部走行体（車体）
３ 上部旋回体（車体）
４ 作業装置
８ エンジン
９ 油圧ポンプ
１２ アシスト発電モータ（第１の電動機）
２５ 蓄電装置
２９ 旋回電動モータ（第２の電動機）
３６ インバータ組立体（組立体）
３７ 支持ブラケット
３８ 下側取付部
３９Ａ 流入管路固定突片（管路固定具）
３９Ｂ 流出管路固定突片（管路固定具）
４１Ａ，４４Ａ 蓄電装置用ケーブル固定突片（ケーブル固定具）
４１Ｂ 旋回電動モータ用ケーブル固定突片(ケーブル固定具)
４３ 上側取付部
４４Ｂ アシスト発電モータ用ケーブル固定突片（ケーブル固定具）
４６ 第１のインバータ
５０ アシスト発電モータ用ケーブル（ケーブル）
５１ 蓄電装置用ケーブル（ケーブル）
５３ 流入管路
５４ 接続管路
５５，７２ 第２のインバータ
５９ 旋回電動モータ用ケーブル（ケーブル）
６０ 蓄電装置用ケーブル（ケーブル）
６２ 流出管路
７１ 上側取付部（取付部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】